CN111544142A - 一种智能化义齿制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种智能化义齿制造方法，包括制作义齿牙模、上瓷工艺以及制作义齿支架，所述上瓷工艺通过将粘结剂分为两部分、其中一部分加入瓷粉，进行两次喷浆：第一次喷浆是将粘结剂喷涂于义齿牙模表面，第二次喷浆是将喷浆液体均匀喷于义齿牙模表面的工艺；同时通过能量守恒定律得到义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量，然后通过能量与温度之间的关系精确测量义齿牙模在流化床包衣机中的温度，进而对义齿牙模进行温度调控。该方法在不阻断正常生产情况下，实现了准确测量义齿温度，测量精度高、误差小；同时采用本发明提供的方法，瓷粉与义齿牙模粘合强、瓷粉不会脱落，义齿结合稳定、使用效果好。

Description

一种智能化义齿制造方法

技术领域

本发明涉及义齿技术领域，具体涉及一种智能化义齿制造方法。

背景技术

义齿为代替缺失天然牙的人造牙，又称假牙。就像把“假腿”、“假肢”称为“义肢”一样，“义齿”的意思就是指为人类尽“义务”的牙齿。医学上是对上、下颌牙部分或全部牙齿缺失后制作的修复体的总称。义齿分为可摘与固定两种。固定义齿(俗称“固定假牙”)是不能由患者自己取戴的，而可摘义齿(俗称“活动假牙”)可以由患者方便地取戴。随着人口老龄化趋势的发展，牙列缺失的患者越来越多，佩戴全口义齿的患者也越来越多。在义齿生产过程中，上OP(OP即OPAQUE、金属类义齿遮色瓷)或上瓷粉对义齿的形态、稳固性等起着特殊作用；传统工艺是利用小毛刷等工具将OP均匀涂抹于金属内冠表层，然后放入瓷炉烧结，这种工艺对生产工人有着高要求，不同的工人具有不同的经验和技术，使得上OP环节产品质量参差不齐，甚至同一工人在不同的时间制备出的质量均有差异，生产稳定性差，并且，每次上OP的过程，在模型上存在厚薄不均匀的情况，同一义齿的同一平面厚薄不均，一方面会影响使用寿命，另一方面还会导致患者使用耐受性较差或根本无法正常使用，无法实现稳定生产。

发明内容

针对以上现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种智能化义齿制造方法，该方法该方法在有效保证了瓷粉与牙模的结合强度，确保了瓷粉厚度的均匀性，节省了人力物力。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种智能化义齿制造方法，包括制作义齿牙模、上瓷工艺以及制作义齿支架，其特征在于，所述上瓷工艺包括如下步骤：首先配制粘接剂，然后将粘接剂分为两部分，向其中一部分粘接剂中加入瓷粉，搅拌分散均匀，作为喷浆液体，备用；另取义齿牙模，置于流化床包衣机中作为底料，进行两次喷浆，第一次喷浆是先将上述余下粘接剂均匀喷涂于义齿牙模表面，干燥；然后进行第二次喷浆，将上述步骤制得的喷浆液体均匀喷于义齿牙模表面，干燥；

在进行喷浆与干燥过程中，实时监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度，进而实时控制义齿牙模的温度，保证义齿牙模的温度可调可控；瓷粉悬液与义齿牙模结合时的温度是保证义齿上瓷质量的重要因素，若温度控制不好，可能导致瓷粉悬液与牙模无法完全结合或部分结合，导致上瓷厚度不均、瓷粉易脱落；但是，采用流化床包衣机进行上瓷过程中，义齿始终悬浮于气流中，无法直接通过传感器测量得到义齿温度，使得上瓷过程无法准确知晓义齿的温度，从而影响上瓷工艺；

监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法为：通过能量守恒定律得到义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量，然后通过能量与温度之间的关系得到义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量，最后将义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度与义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量相加、即得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度；

能量与温度的关联公式为：

E＝cmT＝cnMT。

作进一步优化，所述粘接剂由聚丙烯酸树脂Ⅱ、海藻酸钠、明胶、二氧化钛与乙醇溶液组成，其质量比为聚丙烯酸树脂Ⅱ：海藻酸钠：明胶：二氧化钛：乙醇溶液＝1～3:0.7～1.2:8～12:0.5～0.8:100；所述乙醇溶液的体积分数为20％～28％；所述二氧化钛粒径为20～50nm，所述明胶冻力值为260～280BLoomg。明胶与二氧化钛特定比例配合适宜乙醇溶液，使得海藻酸钠中的钠金属离子与二氧化钛中的钛金属离子的交换反应，形成交联网络结构，同时海藻酸钠与明胶的特定用量配比，使得粘接剂粘合力度大幅度增强，而聚丙烯酸树脂Ⅱ得存在，可以使得瓷粉周围形成超微薄膜，可隔断瓷粉、义齿牙模和外界的接触，使得瓷粉可以牢固粘接在义齿牙模上，进一步提高了稳固性。

作进一步优化，所述喷浆液体中瓷粉与粘接剂的质量比为1:30～35，具体操作是取粘接剂，控制温度为40～45℃进行搅拌，然后在搅拌条件在缓慢加入瓷粉，瓷粉加入完毕，在继续搅拌120～180min，使得瓷粉分散均匀；所述搅拌转速为120～150r/min，所述瓷粉粒径为70～80nm。

作进一步优化，第一次喷浆是将义齿牙模置于流化床包衣机中，控制流化床包衣机进风温度110～120℃与进风量50～70m³/h，使得义齿牙模可在流化床中自由翻滚；通过上述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度，待义齿牙模温度达到需要温度后喷入粘接剂，设置蠕动泵喷浆速度为40～70ml/min，所述义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1：150～180；所述第一次喷浆粘接剂喷完之后，义齿牙模还需在流化床包衣机中干燥30～50min，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜。

作进一步优化，所述第二次喷浆是在第一次喷浆结束干燥后，将喷浆液体均匀喷于义齿表面，控制流化床包衣机进风温度120～130℃与进风量60～80m³/h，蠕动泵喷浆速度为40～70ml/min，喷浆过程中，必须保证义齿牙模在流化床中翻滚，所述义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1：230～260，第二次喷浆液体喷完之后，还需在流化床包衣机中继续干燥2～3h，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面，随即进入后续工序。

作进一步优化，所述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法具体步骤为：

首先测量出进气孔、出气孔的横截面积，然后分别在流化床包衣机进气孔与出气孔处设置气体流速传感器以及压力传感器，在喷浆过程中分别测试进气孔与出气孔的气体速度、压强，得到流化床包衣机进气热风的能量和排气热风的能量；

具体公式如下：

PV＝nRT；

式中，E₁表示流化床包衣机进气热风的能量；c₁表示进气气体比热容；P₁表示进气处压强，通过进气孔压力传感器得到；M₁表示进气气体摩尔质量；v₁表示进气气体流速，通过进气孔的气体流速传感器得到；s₁表示进气孔横截面积；Δt₁表示时间微量，为一小段时间；E₂表示流化床包衣机排气热风的能量；c₂表示出气气体比热容；P₂表示出气处压强，通过出气孔压力传感器得到；M₂表示出气气体摩尔质量；v₂表示出气气体流速，通过出气孔的气体流速传感器得到；s₂表示出气孔横截面积；Δt₂表示时间微量，为一小段时间；R为一常量；

然后通过作业腔内气体部分的能量变化以及作业腔腔壁的能量变化得到流化床包衣机作业腔的整体能量变化，具体公式为：

E₃＝E₃₁+E₃₂；

式中，E₃表示作业腔的整体能量变化；E₃₁表示作业腔内气体部分的能量变化；E₃₂表示作业腔腔壁的能量变化；

其中，将作业腔视为一个整体，在其内设置压力传感器，通过喷浆过程中压力传感器的变化、即测试作业腔中压强的变化得到作业腔内气体部分的能量变化(由于作业腔体积不变且比热容、摩尔质量均由气体组成成分确定)，具体公式为：

式中，c₃表示作业腔内气体比热容；V₃表示作业腔的体积；M₃表示作业腔内气体的摩尔质量；ΔP表示作业腔内的压强变化；

综合计算腔壁自身的变化以及其向外界环境进行能量辐射所损失的能量得到腔壁能量的变化，即：

E₃₂＝E₃₂1+E₃₂₂；

式中，E₃₂₁表示腔壁自身的能量变化；E₃₂₂表示腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量；

最后通过能量守恒定律测得义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量△E，然后得到义齿牙模流在化包衣机中温度的变化量△T，最后得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度T₁，具体公式如下：

ΔE＝E₁-E₂-E₃；

T₁＝T₂+∫ΔTd_t；

式中，c₄表示义齿牙模的比热容；m₄表示义齿牙模的质量；T₂表示义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度。

在生产过程中发现，作业腔腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异，腔壁温度的垂直差异影响作业腔内部气体、导致内部气体温度产生垂直差异；由于气体压强受温度影响，因此，若在作业腔内单一布置某一点或某几点的压力传感器，无法准确得出作业腔内的压强变化，进而导致作业腔内气体部分的能量变化出现较大偏差，影响义齿牙模温度的测量与控制；

作进一步优化，所述测试作业腔内气体部分的能量的方法具体为：将作业腔在垂直方向上分为S段，每段左、右两侧对称布置一个压力传感器，然后先得出同一段内压力传感器的压强

然后得到整个作业腔内的压强变化ΔP；具体公式为：

作进一步优化，由于腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异，且底部到顶部温度依次递减；为了兼顾腔壁各处温度的同时消除垂直方向上温度的差异性，从而保证得到的整个作业腔腔壁能量的精确性、确保最终得到义齿牙模温度的准确性，所述腔壁自身的能量变化的测试具体步骤为：

首先将作业腔腔壁在垂直方向上分为N段，然后在作业腔腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器、从下至上依次编号为t₀，t₁，...，t_N-1，t_N；每段高度占作业腔腔壁总高度的比例为r₀，r₁，…，r_N-1；

则所述腔壁自身的能量变化为：

式中，c₅表示作业腔腔壁的比热容；m₅表示作业腔腔壁的质量；ΔT_i表示作业腔垂直方向上第i段的温度变化。

作进一步优化，所述腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量通过测量作业腔腔壁温度以及外界环境温度得到；具体如下：

E₃₂₂＝αA(T_w-T₃)；

式中，α表示作业腔腔体表面传热系数；A表示传热面积；T_w表示作业腔腔壁温度；T₃表示外界环境温度；

作业腔为封闭腔体且作业腔腔壁温度大于外界环境温度，通过对流传热热损失的能量E₃₂₂₁以及辐射传热热损失的能量E₃₂₂₂得到腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量，即：

E₃₂₂＝E₃₂₂₁+E₃₂₂₂；

E₃₂₂₁＝α_cA_w1(T_w-T₃)；

E₃₂₂₂＝α_qA_w2(T_w-T₃)；

式中，α_c表示对流传热表面传热系数；A_w1表示对流传热面积；α_q表示辐射传热表面传热系数；A_w2表示辐射传热面积；

对流传热与辐射传热均作用在作业腔腔壁，故A_w1＝A_w2，

F₃₂₂＝(α_c+α_q)A_w(T_w-T₃)＝α_TA_w(T_w-T₃)；

式中，α_T表示对流-辐射联合表面传热系数；A_w表示腔壁的传热面积、即整个作业腔的面积；且α_T＝9.4+0.052(T_w-T₃)。

本发明具有如下技术效果：

本发明义齿上瓷的方法，解决了传统工艺生产质量不稳定的技术问题，所生产出的上瓷义齿各个部位以及多粒之间的瓷粉厚度均匀，多粒之间RSD可小于5％以下，而单粒之间多点的瓷粉厚度RSD均小于3％，瓷粉与义齿牙模粘合强，瓷粉不会脱落，其模拟碰撞实验掉粉率均为0.03％以下，而且本品形成隔离膜，可有效阻断外界对瓷粉与义齿牙模的刺激，延长义齿使用寿命，生产工艺简单，可操作性高，可达到稳定机械化生产。

同时，采用本发明的方法，可有效、精确的测量出上瓷工艺中义齿牙模的温度，无需将传感器贴近义齿牙模、影响义齿牙模的上瓷，也不用测量作业腔内气体的温度(作业腔内气体分子运动剧烈，导致温度存在差异，若测量其内气体温度、存在较大误差)。该方法测量出的义齿牙模温度准确，误差较小，在不阻断正常生产进行的情况进行测量，从而保证了上瓷工艺中义齿牙模温度的可调可控，确保可义齿牙模与瓷粉悬液的有效结合，进一步保证上瓷厚度均匀，瓷粉与义齿牙模粘合强，瓷粉不会轻易脱落。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，有必要在此指出的是以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

一种智能化义齿制造方法，包括制作义齿牙模、上瓷工艺以及制作义齿支架，制作义齿牙模采用扫描和3D打印技术；制作义齿支架具体为根据需要进行安装的义齿，制作与义齿相互匹配的支架，在义齿牙模上进行义齿支架的安装；上瓷工艺按如下步骤进行：

1、粘接剂的制备：取体积分数为25％的乙醇溶液1L，设置搅拌转速130r/min进行搅拌，在搅拌条件下加入海藻酸钠10g，搅拌使得海藻酸钠溶解完全，然后在继续搅拌下，缓慢加入二氧化钛0.7g，加入完毕后，继续搅拌12min，使得二氧化钛分散均匀得到分散溶液；然后将分散溶液升温至40℃，在保温并搅拌条件下，先加入明胶100g，等明胶溶解完全，在加入聚丙烯酸树脂Ⅱ20g，继续保温并搅拌至聚丙烯酸树脂Ⅱ溶解完全，即得粘结剂；所述二氧化钛粒径为20nm，所述明胶冻力值为260BLoomg。

2、喷浆液体的制备：取粘接剂，加热至温度为40℃并进行搅拌，然后在搅拌条件在缓慢加入瓷粉，瓷粉加入完毕，在继续搅拌150min，使得瓷粉分散均匀；所述搅拌转速为120r/min，所述瓷粉粒径为70nm；所述喷浆液体中瓷粉与粘接剂的质量比为1:30。

3、第一次喷浆：将义齿牙模置于流化床包衣机中，设置流化床包衣机进风温度为110℃，进风量为50m³/h，使得义齿牙模可在流化床中自由翻滚，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度，待义齿牙模温度达到需要温度(如115℃)后喷入粘接剂，设置蠕动泵喷浆速度为50ml/min，义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1：150；所述第一次喷浆粘接剂喷完之后，还需在流化床包衣机中干燥30min，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜。

4、第二次喷浆：第一次喷浆结束干燥后，将喷浆液体均匀喷于义齿表面，流化床包衣机进风温度为120℃，进风量为60m³/h，蠕动泵喷浆速度为50ml/min，喷浆过程中，必须保证义齿牙模在流化床中翻滚，所述义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1：230，第二次喷浆液体喷完之后，还需在流化床包衣机中继续干燥2h，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面，即完成义齿上瓷。

实施例2：

一种智能化义齿制造方法，包括制作义齿牙模、上瓷工艺以及制作义齿支架，制作义齿牙模采用扫描和3D打印技术；制作义齿支架具体为根据需要进行安装的义齿，制作与义齿相互匹配的支架，在义齿牙模上进行义齿支架的安装；上瓷工艺按如下步骤进行：

1、粘接剂的制备：取体积分数为20％的乙醇溶液1L，设置搅拌转速120/min进行搅拌，在搅拌条件下加入海藻酸钠7g，搅拌使得海藻酸钠溶解完全，然后在继续搅拌下，缓慢加入二氧化钛0.5g，加入完毕后，继续搅拌10min，使得二氧化钛分散均匀得到分散溶液；然后将分散溶液升温至45℃，在保温并搅拌条件下，先加入明胶120g，等明胶溶解完全，在加入聚丙烯酸树脂Ⅱ10g，继续保温并搅拌至聚丙烯酸树脂Ⅱ溶解完全，即得粘结剂；所述二氧化钛粒径为50nm，所述明胶冻力值为280BLoomg。

2、喷浆液体的制备：取粘接剂，加热至温度为45℃并进行搅拌，然后在搅拌条件在缓慢加入瓷粉，瓷粉加入完毕，在继续搅拌180min，使得瓷粉分散均匀；所述搅拌转速为150r/min，所述瓷粉粒径为80nm；所述喷浆液体中瓷粉与粘接剂的质量比为1:35。

3、第一次喷浆：将义齿牙模置于流化床包衣机中，设置流化床包衣机进风温度为120℃，进风量为70m³/h，使得义齿牙模可在流化床中自由翻滚，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度，待义齿牙模温度达到需要温度(如115℃)后喷入粘接剂，设置蠕动泵喷浆速度为70ml/min，所述义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1：180；所述第一次喷浆粘接剂喷完之后，还需在流化床包衣机中干燥50min，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜。

4、第二次喷浆：第一次喷浆结束干燥后，将喷浆液体均匀喷于义齿表面，流化床包衣机进风温度为130℃，进风量为80m³/h，蠕动泵喷浆速度为70ml/min，喷浆过程中，必须保证义齿牙模在流化床中翻滚，所述义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1：260，第二次喷浆液体喷完之后，还需在流化床包衣机中继续干燥3h，通过监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法实时监控义齿的温度、进而调控干燥温度，使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面，即完成义齿上瓷。

实施例3：

一种智能化义齿制造方法，在进行喷浆与干燥过程中，实时监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度，进而实时控制义齿牙模的温度，保证义齿牙模的温度可调可控；瓷粉悬液与义齿牙模结合时的温度是保证义齿上瓷质量的重要因素，若温度控制不好，可能导致瓷粉悬液与牙模无法完全结合或部分结合，导致上瓷厚度不均、瓷粉易脱落；但是，采用流化床包衣机进行上瓷过程中，义齿始终悬浮于气流中，无法直接通过传感器测量得到义齿温度，使得上瓷过程无法准确知晓义齿的温度，从而影响上瓷工艺；

实时监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法为：通过能量守恒定律得到义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量，然后通过能量与温度之间的关系得到义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量，最后将义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度与义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量相加、即得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度；

能量与温度的关联公式为：

E＝cmT＝cnMT；

具体步骤为：

首先测量出进气孔、出气孔的横截面积，然后分别在流化床包衣机进气孔与出气孔处设置气体流速传感器以及压力传感器，在喷浆过程中分别测试进气孔与出气孔的气体速度、压强，得到流化床包衣机进气热风的能量和排气热风的能量；在整个义齿生产过程中的分析气体流速和温度，流化床包衣机进风温度在110～130℃，进风量为50～80m³/h，可以近似其为比热比不变的完全气体；

具体公式如下：

PV＝nRT；

式中，E₁表示流化床包衣机进气热风的能量；c₁表示进气气体比热容；P₁表示进气处压强，通过进气孔压力传感器得到；M₁表示进气气体摩尔质量；v₁表示进气气体流速，通过进气孔的气体流速传感器得到；s₁表示进气孔横截面积；Δt₁表示时间微量，可为通过进气孔的一小段时间；E₂表示流化床包衣机排气热风的能量；c₂表示出气气体比热容；P₂表示出气处压强，通过出气孔压力传感器得到；M₂表示出气气体摩尔质量；v₂表示出气气体流速，通过出气孔的气体流速传感器得到；s₂表示出气孔横截面积；Δt₂表示时间微量，可为通过出气孔的一小段时间；R为一常量；

然后通过作业腔内气体部分的能量变化以及作业腔腔壁的能量变化得到流化床包衣机作业腔的整体能量变化，具体公式为：

E₃＝E₃₁+E₃₂；

式中，E₃表示作业腔的整体能量变化；E₃₁表示作业腔内气体部分的能量变化；E₃₂表示作业腔腔壁的能量变化；

其中，将作业腔视为一个整体、在其内设置压力传感器，通过喷浆过程中压力传感器的变化、即测试作业腔中压强的变化得到作业腔内气体部分的能量变化(由于作业腔体积不变且比热容、摩尔质量均由气体组成成分确定)，具体公式为：

式中，c₃表示作业腔内气体比热容；V₃表示作业腔的体积；M₃表示作业腔内气体的摩尔质量；ΔP表示作业腔内的压强变化；

在生产过程中发现，作业腔腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异，腔壁温度的垂直差异影响作业腔内部气体、导致内部气体温度产生垂直差异；由于气体压强受温度影响，因此，若在作业腔内单一布置某一点或某几点的压力传感器，无法准确得出作业腔内的压强变化，进而导致作业腔内气体部分的能量变化出现较大偏差，影响义齿牙模温度的测量与控制；

所述测试作业腔内气体部分的能量的方法具体为：将作业腔在垂直方向上均匀分为S段，每段左、右两侧对称布置一个压力传感器，然后先得出同一段内压力传感器的压强

然后得到整个作业腔内的压强变化ΔP；具体公式为：

综合计算腔壁自身的变化以及其向外界环境进行能量辐射所损失的能量得到腔壁能量的变化，即：

E₃₂＝E₃₂₁+E₃₂₂；

式中，E₃₂₁表示腔壁自身的能量变化；E₃₂₂表示腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量；

由于腔壁在水平方向上温度一致、在垂直方向上温度值存在差异，且底部到顶部温度依次递减；为了兼顾腔壁各处温度的同时消除垂直方向上温度的差异性，从而保证得到的整个作业腔腔壁能量的精确性、确保最终得到义齿牙模温度的准确性，腔壁自身的能量变化的测试具体步骤为：

首先将作业腔腔壁在垂直方向上分为N段，然后在作业腔腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器、从下至上依次编号为t₀，t₁，...，t_N-1，t_N；每段高度占作业腔腔壁总高度的比例为r₀，r₁，...，r_N-1；

则所述腔壁自身的能量变化为：

式中，c₅表示作业腔腔壁的比热容；m₅表示作业腔腔壁的质量；ΔT_i表示作业腔腔壁垂直方向上第i段的温度变化。

腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量通过测量作业腔腔壁温度以及外界环境温度得到；具体如下：

E₃₂₂＝αA(T_w-T₃)；

式中，α表示作业腔腔体表面传热系数；A表示传热面积；T_w表示作业腔腔壁温度；T₃表示外界环境温度；

作业腔为封闭腔体且作业腔腔壁温度大于外界环境温度，通过对流传热热损失的能量E₃₂₂₁以及辐射传热热损失的能量E₃₂₂₂得到腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量，即：

E₃₂₂＝E₃₂₂₁+E₃₂₂₂；

E₃₂₂₁＝α_cA_w1(T_w-T₃)；

E₃₂₂₂＝α_qA_w2(T_w-T₃)；

式中，α_c表示对流传热表面传热系数；A_w1表示对流传热面积；α_q表示辐射传热表面传热系数；A_w2表示辐射传热面积；

对流传热与辐射传热均作用在作业腔腔壁，故A_w1＝A_w2，

E₃₂₂＝(α_c+α_q)A_w(T_w-T₃)＝α_TA_w(T_w-T₃)；

式中，α_T表示对流-辐射联合表面传热系数；A_w表示腔壁的传热面积、即整个作业腔的面积；且α_T＝9.4+0.052(T_w-T₃)。

综上，腔壁能量的变化为：

最后通过能量守恒定律测得义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量△E，然后得到义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量△T，最后得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度T₁，具体公式如下：

ΔE＝E₁-E₂-E₃＝E₁-E₂-(E₃₁+E₃₂₁+E₃₂₂)；

T₁＝T₂+∫ΔTd_t；

式中，c₄表示义齿的比热容；m₄表示义齿的质量；T₂表示义齿进入流化床包衣机前的初始温度。

厚度均匀性测定：

操作方法：取实施例1、2中制得的上瓷依次个10颗，用涂层厚度仪(涂镀层测厚仪PD-CT2)测定其厚度，考察每颗上瓷义齿之间的瓷粉层厚度差异，结果见下表：

结论：由上表可知，实施例中制得的产品，每颗瓷粉厚度均匀性好，其RSD均小于5％，表明每粒之间厚度差异小。

义齿不同部位厚度差异实验：

操作方法：取实施中1、2制得的产品各1粒，分别为义齿的前、后、左、右、顶进行厚度测试，测量结果见下表：

结论：由上表可知，实施例中制得的产品，其整个义齿各个点的厚度均匀，RSD均小于3％。

碰撞掉粉模拟实验：

操作方法：取实施例1、2制得的产品各30粒，称取初始重量，然后置于三维运动混合机中，加入相同质量的小钢珠，进行混合1h，模拟碰撞，混合技术，取出，观察义齿外观是否破损，同时称取重量，计算掉粉率，实验结果见下表：

结论：由上表可知，经过模拟碰撞实验1小时，产品外观无破损，无瑕疵，并且掉粉率均为0.03％以下，表明本品瓷粉与义齿牙模粘合强，瓷粉不会脱落。

Claims (9)

1.一种智能化义齿制造方法，包括制作义齿牙模、上瓷工艺以及制作义齿支架，其特征在于，所述上瓷工艺包括如下步骤：首先配制粘接剂，然后将粘接剂分为两部分，向其中一部分粘接剂中加入瓷粉，搅拌分散均匀，作为喷浆液体，备用；另取义齿牙模，置于流化床包衣机中作为底料，进行两次喷浆，第一次喷浆是先将上述余下粘接剂均匀喷涂于义齿牙模表面，干燥；然后进行第二次喷浆，将上述步骤制得的喷浆液体均匀喷于义齿牙模表面，干燥；

在进行喷浆与干燥过程中，实时监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度，进而实时控制义齿牙模的温度；

监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法为：可通过能量守恒定律得到义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量，然后通过能量与温度之间的关系得到义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量，最后将义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度与义齿牙模在流化床包衣机中温度的变化量相加、即得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度；

能量与温度的关联公式为：

E＝cmT＝cnMT。

2.根据权利要求1所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述粘接剂由聚丙烯酸树脂Ⅱ、海藻酸钠、明胶、二氧化钛与乙醇溶液组成，其质量比为聚丙烯酸树脂Ⅱ：海藻酸钠：明胶：二氧化钛：乙醇溶液＝1～3:0.7～1.2:8～12:0.5～0.8:100；所述乙醇溶液的体积分数为20％～28％；所述二氧化钛粒径为20～50nm，所述明胶冻力值为260～280BLoomg。

3.根据权利要求1所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述喷浆液体中瓷粉与粘接剂的质量比为1:30～35，具体操作是取粘接剂，控制温度为40～45℃进行搅拌，然后在搅拌条件在缓慢加入瓷粉，瓷粉加入完毕，在继续搅拌120～180min，使得瓷粉分散均匀；所述搅拌转速为120～150r/min，所述瓷粉粒径为70～80nm。

4.根据权利要求1所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述第一次喷浆是将义齿牙模置于流化床包衣机中，控制流化床包衣机进风温度110～120℃与进风量50～70m³/h，使得义齿牙模可在流化床中自由翻滚；通过上述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法测量义齿牙模温度，待义齿牙模温度达到需要温度后喷入粘接剂，设置蠕动泵喷浆速度为40～70ml/min，所述义齿牙模与第一次喷浆所用粘接剂的质量比为1：150～180；所述第一次喷浆粘接剂喷完之后，义齿牙模还需在流化床包衣机中干燥30～50min，使得粘接剂在义齿表面形成粘接剂膜。

5.根据权利要求1所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述第二次喷浆是在第一次喷浆结束干燥后，将喷浆液体均匀喷于义齿表面，控制流化床包衣机进风温度120～130℃与进风量60～80m³/h，蠕动泵喷浆速度为40～70ml/min，喷浆过程中，必须保证义齿牙模在流化床中翻滚，所述义齿牙模与第二次喷浆液体的质量比为1：230～260，第二次喷浆液体喷完之后，还需在流化床包衣机中继续干燥2～3h，使得瓷粉牢牢粘接在义齿牙模表面，随即进入后续工序。

6.根据权利要求1所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述监控义齿牙模在流化床包衣机中的温度的方法具体步骤为：

首先测量出进气孔、出气孔的横截面积，然后分别在流化床包衣机进气孔与出气孔处设置气体流速传感器以及压力传感器，在喷浆过程中分别测试进气孔与出气孔的气体速度、压强，得到流化床包衣机进气热风的能量和排气热风的能量；

具体公式如下：

PV＝nRT；

式中，E₁表示流化床包衣机进气热风的能量；c₁表示进气气体比热容；P₁表示进气处压强，通过进气孔压力传感器得到；M₁表示进气气体摩尔质量；v₁表示进气气体流速，通过进气孔的气体流速传感器得到；s₁表示进气孔横截面积；Δt₁表示时间微量，可为一小段时间；E₂表示流化床包衣机排气热风的能量；c₂表示出气气体比热容；P₂表示出气处压强，通过出气孔压力传感器得到；M₂表示出气气体摩尔质量；v₂表示出气气体流速，通过出气孔的气体流速传感器得到；s₂表示出气孔横截面积；Δt₂表示时间微量，可为一小段时间；R为一常量；

然后通过作业腔内气体部分的能量变化以及作业腔腔壁的能量变化得到流化床包衣机作业腔的整体能量变化，具体公式为：

E₃＝E₃₁+E₃₂；

式中，E₃表示作业腔的整体能量变化；E₃₁表示作业腔内气体部分的能量变化；E₃₂表示作业腔腔壁的能量变化；

其中，将作业腔视为一个整体，在其内设置压力传感器，通过喷浆过程中压力传感器的变化、即测试作业腔中压强的变化得到作业腔内气体部分的能量变化，具体公式为：

式中，c₃表示作业腔内气体比热容；V₃表示作业腔的体积；M₃表示作业腔内气体的摩尔质量；ΔP表示作业腔内的压强变化；

综合计算腔壁自身的变化以及其向外界环境进行能量辐射所损失的能量得到腔壁能量的变化，即：

E₃₂＝E₃₂₁+E₃₂₂；

式中，E₃₂₁表示腔壁自身的能量变化；E₃₂₂表示腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量；

最后通过能量守恒定律测得义齿牙模在流化床包衣机中能量的变化量△E，然后得到义齿牙模流在化包衣机中温度的变化量△T，最后得到义齿牙模在流化床包衣机中的温度T₁，具体公式如下：

ΔE＝E₁-E₂-E₃；

T₁＝T₂+∫ΔTd_t；

式中，c₄表示义齿牙模的比热容；m₄表示义齿牙模的质量；T₂表示义齿牙模进入流化床包衣机前的初始温度。

7.根据权利要求6所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述测试作业腔内气体部分的能量的方法具体为：将作业腔在垂直方向上分为S段，每段左、右两侧对称布置一个压力传感器，然后先得出同一段内压力传感器的压强

然后得到整个作业腔内的压强变化ΔP，具体公式为：

8.根据权利要求6所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述腔壁自身的能量变化的测试具体步骤为：

首先将作业腔腔壁在垂直方向上分为N段，然后在作业腔腔壁的两端以及段与段之间的分界点上分别设置温度传感器、从下至上依次编号为t₀，t₁，...，t_N-1，t_N；每段高度占作业腔腔壁总高度的比例为r₀，r₁，...，r_N-1；

则所述腔壁自身的能量变化为：

式中，c₅表示作业腔腔壁的比热容；m₅表示作业腔腔壁的质量；ΔT_i表示作业腔垂直方向上第i段的温度变化。

9.根据权利要求6或8所述的一种智能化义齿制造方法，其特征在于：所述腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量通过测量作业腔腔壁温度以及外界环境温度得到；具体如下：

E₃₂₂＝αA(T_w-T₃)；

式中，α表示作业腔腔体表面传热系数；A表示传热面积；T_w表示作业腔腔壁温度；T₃表示外界环境温度；

通过对流传热热损失的能量E₃₂₂₁以及辐射传热热损失的能量E₃₂₂₂得到腔壁向外界环境进行的能量辐射所损失的能量，即：

E₃₂₂＝E₃₂₂₁+E₃₂₂₂；

E₃₂₂₁＝α_cA_w1(T_w-T₃)；

E₃₂₂₂＝α_qA_w2(T_w-T₃)；

式中，α_c表示对流传热表面传热系数；A_w1表示对流传热面积；α_q表示辐射传热表面传热系数；A_w2表示辐射传热面积；

对流传热与辐射传热均作用在作业腔腔壁，故A_w1＝A_w2，

E₃₂₂＝(α_c+α_q)A_w(T_w-T₃)＝α_TA_w(T_w-T₃)；

式中，α_T表示对流-辐射联合表面传热系数；A_w表示腔壁的传热面积、即整个作业腔的面积；且α_T＝9.4+0.052(T_w-T₃)。